高速公路路面抗滑施工技术应用

分类：交通运输论文发表 时间：2020-12-12 09:43 关注：(1)

　　高速公路沥青混凝土路面由于承受气候、交通荷载等的影响，其施工质量对公路路用性能和营运效果影响较大。基于此，首先概述了沥青路面抗滑性能及主要影响因素，然后以具体工程为例，对该工程中的原材料选择、拌和、摊铺及碾压等施工过程及质量控制措施进行了深入研究。研究结果表明，高速公路路面抗滑表层除具备普通公路所必须具有的抗裂、抗高温、抗车辙等基本性能外，还具有较好的抗滑性能。通过配合比设计的优化及对施工过程及质量的控制，可确保高速公路路面抗滑性能的提升。

　　关键词：高速公路；抗滑表层；施工技术

　　1沥青路面抗滑性能及影响因素

　　沥青混凝土路面抗滑性能主要取决于路面表层的宏微观构造以及摩擦系数、构造深度等指标的影响。沥青路面粗糙程度越大，摩擦系数越高，抗滑性能越显著。随着行车规模的不断扩大，路面承受碾压的时间不断延长，石料磨光程度加剧，导致路面摩擦系数不断降低。坡面集料间隙构成公路表面构造深度，并达到公路表面加速排水、阻止水膜形成的主要目的，保证高速公路路面快速行车具有一定的抗滑能力。工程实践及试验数据表明，公路路面抗滑性能主要与路面污垢、行车速度、路面特性等因素有关。（1）公路路面特性主要指由级配及矿料性质所决定的表面细构造和粗构造。细构造是路面集料粗糙度的反映，当车速不足50km/h时，细构造是影响公路表面抗滑性能的主要方面，在公路被车轮的不断摩擦的过程中，会降低集料的粗糙程度，导致路面抗滑性能不断下降[1]。粗构造反映的是公路表面与集料之间的构造程度，当行车速度较快时，粗构造主要发挥路面抗滑性能，并使路面降水迅速排出，防止形成水膜，抵抗摩擦系数的下降。（2）若路面较潮湿，水分长时间积留在路表面并形成水膜，减少车轮与路面的接触，导致摩擦系数快速降低，并引起车轮打滑，同时，路表面温度的降低也会导致摩擦系数减小。（3）车辆行驶速度越快，车轮和路面之间的附着力也会随之降低，在惯性的影响下，路面实际摩擦系数与设计值发生变化。（4）路表面的污垢层被雨水浸湿后会形成滑溜薄膜，使公路路面抗滑性能急剧下降，增加安全隐患。

　　2沥青路面抗滑表层施工技术的应用

　　2.1工程概况

　　本高速公路为G20国道主干道重要路段，按照全封闭全立交双向四车道设计，并按平原地区高速公路标准设计与建设，路基宽26.5m，公路主线路面结构为厚16cm水稳风化料底基层+厚18cm水稳碎石下基层+厚16cm水稳碎石上基层+厚8cmAC-25Ⅰ沥青混凝土+厚6cmAC-20Ⅰ沥青混凝土+厚4cmAK-13A改性沥青混凝土抗滑表层。该公路工程施工段原路面面层按厚6cm粗粒式沥青混凝土下面层+厚6cm中粒式沥青混凝土中面层+厚4cm抗滑表层设计，考虑到工程区降水丰富，公路路面应加强防滑设计，所以该高速公路施工段路面上面层改用SBS改性沥青，其抗滑耐磨层铺装结构详见图1。本工程施工段也成为所在省首段采用改性沥青抗滑表层施工技术的高速公路。

　　2.2抗滑表层施工技术

　　2.2.1原材料选择及管理本工程使用壳牌AH-90重交通石油沥青，其性能参数指标及取值情况详见表1。考虑到路面抗滑表层耐磨性能的提升，应在抗滑表层4.75mm及以上粗集料中使用玄武岩，为增强沥青混合料的水稳性及其与集料的黏附性能，4.75mm以下细集料选用石灰岩石屑，矿粉为石灰石研磨而成的矿粉细料。对原材料堆放场进行整理和防水处理，使其具有一定坡度和良好的排水特性，并采用装载机将不同规格集料分开逐层堆放，以控制集料发生离析。考虑到当前原材料料场均为露天料场[2]，为此必须准备好材料覆盖篷布，防止因天气变化而影响原材料含水量。通过控制材料含水量，防止其因受潮结团硬化后影响连续下料，甚至堵塞下料口。

　　2.2.2施工准备在进行公路路面抗滑表层摊铺施工前，必须加强上面层1.5～2.0km施工作业面的清理，并彻底清扫表面杂物，再用鼓风机将粉尘彻底吹净。在上述过程中，不能单纯用水进行作业面的冲刷，以防止水渗入混凝土下部孔隙、污染路面，难以蒸发的残留水还会进一步影响工程施工质量。此外，在施工准备阶段，还应按照设计要求测量放样，准备并设置好摊铺机械。

　　2.2.3沥青拌和及储运SBS改性沥青有较大黏度，对施工温度也有较高要求，如果施工温度过低，会影响混合料摊铺的均匀性和平整度。为此，本工程矿料温度应至少加热至200℃，沥青混合料温度至少加热至180℃。但混合料温度也不能过高，否则会加剧沥青老化，影响施工质量。改性沥青对储存和运输等环节温度要求较高，本工程所采用的沥青必须直接灌入储罐内保存，并将材料温度控制在150℃，以防因温度过低导致沥青材料黏性增大堵塞灌油管道。当天施工结束，应将储罐内的沥青材料加满，以防止因沥青材料和空气接触面过大而引发沥青老化的问题。为确保沥青材料能达到设计均匀性要求，必须在储罐顶部安装搅拌器，并按照3h的时间间隔进行搅拌，每次拌和时间不短于20min。沥青泵存在过滤器，所以当沥青材料泵送至搅拌机后，必然会堵塞网眼，降低沥青材料的泵送能力，为此，需使用网眼较大的过滤器。

　　2.2.4摊铺将摊铺机熨平板事先预热10min，待其表面温度达65℃以上开始运料，并等输送器横向送料槽所存储混合料高度达输送高度2/3后，按照2.0～3.0m/min的速度开始匀速、连续、缓慢摊铺施工，防止因摊铺速度不均匀变化而影响平整度和摊铺质量。考虑到SBS改性沥青黏度较大，螺旋布料必须始终保持运转状态，确保其两侧混合料的高度始终为侧板高度的2/3，以防止其在全宽断面出现离析。在运料车和摊铺机对接的过程中，运料车必须慢速并与摊铺机同向前行，卸料过程中应保持空挡状态，并在摊铺机的推动下匀速前进。对于环境温度较低的情况，由于聚合物的固化作用，沥青混合料会丧失部分甚至全部和易性，由于无法充分碾压而影响孔隙率和压实度。

　　2.2.5碾压碾压时沥青路面施工的最后工序，对路面面层施工质量存在较大影响，为保证碾压施工质量，必须加强压路机碾压速度控制，以达到最佳的压实效果并防止路面发生热接缝。为防止碾压施工压碎骨料，应采用低幅、高频的碾压方式，若出现沥青混合料推移等情况，应暂停碾压，待温度稍降后再重新施工。为防止初压阶段出现混合料黏轮，应将少量水喷洒在压路机轮上。为控制碾压质量，本工程采用现场沥青混合料孔隙率和压实度双重检测控制标准：压实度检测采用实测芯样毛体积密度相对值指标，具体见表2；根据理论密度最大值及实测值进行孔隙率计算，并通过公路路面沥青混合料相对密度真空法试验进行混合料孔隙率检测，本工程混合料孔隙率不小于7%。

　　3结语

　　本高速公路沥青路面抗滑表层性能检测结果表明，其抗滑层施工达到了路面抗滑设计要求。路面抗滑性能的提升，对于雨雪天气车辆安全行驶具有积极作用。公路路面抗滑性能的提升，是保证公路安全、舒适、可靠行车的前提条件，本公路施工段通过加强施工质量控制杜绝了返工及质量缺陷，并确保工程任务比预计工期提前完成。

　　参考文献：

　　[1]黄志勇，陈搏，李伟雄.基于抗滑性能需求的沥青磨耗层试验研究[J].黑龙江交通科技，2019（7）：3-6.

　　[2]邓建平.高速公路路面抗滑表层施工技术[J].黑龙江交通科技，2018（1）：43-44.

　　作者：吕美蓉